Инструмент для электроконтактной обработки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 19) Я Н 1/04 // В 23 К 9/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОРСКОМ ЛЬ-0 изоля ю щ и то, с целью повыинструмента, на ость нанесено пок ся те Бюл. У 12й институт механиза кации сельского хоения долговечност очую пов состояще электрик его р рытие частиц тугоплаветалла, причемв частиц диэлекткого д соотно рика и 8 3ко, И.И.Бев ение диаметрметалла выр. д, 10 а ено зависимост идетельство СССР3 Н // В 23 Р 1/06,стиц диэлектри гд ет алла;етр часчастиц ский ди плавлен ного метал ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 21) 3690046/222) 06. 01. 8446) 30.03.86.71) Челябинск ии и электри Ц физяйства(53) 6219.047(056) Авторское с9 904957, кл. В1982. 54)(57) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОЙ ОБРАБОТКИ металлов, выполненный в виде полого цилиндра, на нерабочую поверхность которого нанесе онное покрытие, о т л и ч а о3 - диаметрка,- диамет- критичкртиц ра1220901 Критический диаметр частиц металла 6 - (й ) определен по графику зависимости критического диаметра частицы металла от центробежных сил инерции, действующих на каплю расплавленного металла, от плотности металла и коэффициента поверхностного натяжения фиг 3).й -(" - ),ь , б где р - плотность металла;б - коэффициент поверхностногонатяжения;а - центробежная сила инерции,действующая на каплю расплавленного металла, определяемая выражениемЧа = где Ч - линейная скорость при вращении инструмента;К - радиус инструмента.Для стального инструмента радиусом 0,15 м, вращающегося со скоростью Ч = 34 м/с , р = 7,8 х 10 г/м,- 1000 дин/см, критический диаметр частиц металла равен д0,145 мм.Диаметр частиц металла 6 покрытия выбран 0,145 мм. Для создания частиц металла 6 такого диаметра диаметр частиц диэлектрика 5 должен соответствовать1,16 мм ( д1,45 мм.Обработка детали 2 посредством предлагаемого инструмента для электро. контактной обработки металлов осуществляется следующим образом. До начала работы деталь 2 и инструмент 1 находятся на некотором расстоянии друг от друга,в состоянии покоя и подключены к разным полюсамисточника 7 питания.При включении привода (не показан) инструмент 1 вращается вокруг своей оси, например, против часовой стрелки, а обрабатываемая деталь 2 - по часовой стрелке. Затем включается источник 7 питания, между инструментом 1 и деталью 2 создается разность потенциалов. Инструмент 1 опускается и устанавливается у поверхности детали 2.В зазоре между поверхностью инструмента 1 и поверхностью детали 2 возникает дуговой разряд. Электрическая дуга в зазоре между инструментом 1 и деталью 2 плавит как деталь, так и Изобретение относится к металлообработке, а именно к конструкцияминструментов для электроконтактныхметодов обработки.Целью изобретения является увеличение долговечности инструмента путем уменьшения износа и за счет нанесения на рабочую поверхность покрытия из тугоплавкого диэлектрика иметалла с определенным соотношениемдиаметров частиц диэлектрика и металла для удержания последних силами поверхностного натяжения в расплавленном виде в процессе обработки на поверхности инструмента. 15На фиг. 1 показан инструмент дляэлектроконтактной обработки;на фиг.2 -структура покрытия, нанесенного нарабочую поверхность инструмента; нафиг. 3 - график зависимости критического диаметра частицы металла от центробежных сил инерции, действующих накаплю расплавленного металла, от плотности металла и коэффициента поверхностного натяжения.25Инструмент 1 для электроконтактной обработки металлов выполнен в виде цилиндра, например, из стали срадиусом, большим диаметра разрезаемой детали 2 и равным 0,15 м,На нерабочую поверхность цилиндра нанесено изоляционное покрытие 3из эпоксидной смолы и абразивного материала, служащее для уменьшения износа инструмента за счет предотвраще 35ния возникновения электрической дугив местах контакта нерабочей поверхности с разрезаемым материалом.На рабочую поверхность инструмента 1 нанесено покрытие 4 из смеси 40тугоплавкого диэлектрика 5, напримерабразивного материала,и металла 6,например окиси железа, служащее дляуменьшения капельного износа инструмента 1. При этом диаметр частиц металла 6 выбран в соответствии с выражением1 лсоргде Й - диаметр частиц металла;о в критическ диаметр часПтиц металла.Для образования частиц металла 6такого диаметра диаметр частиц диэлектрика 5 должен соответствоватьвыражению 558 с 1 й 610 й,где Й - диаметр частиц диэлектри-,ка.инструмент. При этом на поверхности инструмента образуются пятна расплавленных частиц металла 6, ограниченные диэлектриком 5, на которые действуют силы поверхностного натяжения 5 и внешние силы - электродинамические, инерционные, гидравлические и т.д.При этом, если диаметр частиц диэлектрика 5 будет меньше восьми диаметров частиц металла 6, например 1 = 7 Й , диаметр частиц металла 6 будет значительно меньше критического диаметра частиц металла 6.За счет увеличения содержания диэлектрика 5 в смеси покрытия 4 электросопротивление покрытия 4 возрастает, что приводит к увеличению плотности тока и быстрому разрушению инструмента. Кроме того, площадь контакта инструмента 1 с поверхностью детали 2 20 значительно уменьшается, что снижает качество обработки детелей за счет образования неровностей обрабатываемой поверхности.При нанесении покрытия 4 из смеси металла 6 и диэлектрика с диаметром частиц1 -1 О йдиаметр частиц металла 6 будет меньше или равен критическому диаметру 30 частиц металла 6й Йкр.Образовавшиеся на поверхности инструмента 1 капли расплавленного металла Ь удерживаются сипами поверхностного натяжения, превосходящими по величине внешние силы, действующие на каплю расплавленного металла. Отрыва капель с поверхности инструмента 1 практически не происходит.Капельный износ инструмента 1 снижается до минимума. При нанесении покрытия 4 из смеси металла 6 и диэлектрика 5 с диаметром частиц, большим десяти диаметров частиц металла 6, диаметр частиц металла 6 будет больше критического.При этом внешние силы, действующие на каплю расплавленного металла 6, будут по величине превосходить силы поверхностного натяжения. Под действием внешних сил размеры капли постепенно увеличиваются, капля отрывается от поверхности инструмента 1Интенсивность капельного износазначительно увеличивается.Предлагаемый инструмент 1 для электроконтактной обработки металлов может быть использован также для круг. лого шлифования деталей из металлов любой твердости. Протекающие при этом процессы аналогичны описанным, имеющим место при обработке детали 2 резанием.Изобретение по сравнению с прототипом позволяет повысить долговечность инструмента за счет снижения износа.1220901 1 п О,З О,В 700Состанитель Б. Кузнецов Редактор М. Бандура Техред И.Верес Корректор А. Обручар Заказ 1527/17 Тираж 1001 Подписное ЪНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4